Les innovations techniques qui améliorent la navigation au XVIII° siècle

Pour se positionner sur les mers, loin de la terre, il faut savoir déterminer la latitude et la longitude de l’endroit où se situe le navire. Savoir trouver la latitude du lieu était résolu depuis longtemps mais la détermination de la longitude était encore au début du XVIII° siècle un problème non abouti. Une fois le point déterminé, il faut le reporter sur des cartes précises pour savoir où l’on se trouve. Dans ce domaine de l’hydrographie, il y avait aussi de nombreux progrès à faire au XVIII° siècle car beaucoup de cartes étaient manquantes ou approximatives. Des erreurs de navigation furent donc la cause de beaucoup de naufrages avec la perte de nombreuses vies humaines associées.
Les instruments nécessaires à la navigation sont le loch pour déterminer la vitesse du navire et le compas pour sa direction permettant une navigation à l’estime, le chronomètre pour avoir l’heure précise du lieu et ainsi déterminer la longitude, le sextant pour mesurer la hauteur des astres et ainsi déterminer sa latitude. Ajoutés à tous ces instruments, la possession d’un jeu de cartes précises est l’atout indispensable pour toute bonne navigation.

Le loch

Le loch était à l’origine une planchette de bois que l’on jetait à l’eau à l’avant du navire. On mesurait à l’aide d’un sablier ou à l’aide d’une formule scandée le temps qu’il fallait pour qu’elle arrive à l’arrière. Au XVI° siècle, la précision fût améliorée par l’apparition de la ligne de loch, cordage où étaient disposés des nœuds à intervalles réguliers (47 pieds et 6 pouces soit environ 15,5 m) et attachée à un flotteur de bois. On laissait filer la ligne derrière le navire et on comptait les nœuds qui passaient entre les mains du navigateur pendant 30 secondes (c’est l’origine du terme « nœud », unité de vitesse des navires). On en déduisait ainsi la vitesse apparente du navire qui permettait avec l’aide du compas de réaliser une navigation à l’estime en reportant les mesures relevées sur une carte. Mais cette navigation n’était pas d’une précision suffisante quand il n’y avait pas de possibilité de se recaler par des points à terre. Il fallait donc déterminer la latitude et la longitude pour assurer une bonne navigation hauturière.

Le sextant

La détermination de la latitude à partir de la hauteur des astres était déjà bien maîtrisée avec des instruments tel que l’astrolabe et l’arbalète. En 1594, le quart de nonante fut inventé par l’Anglais John David [1] . L’astronome royal John Flamsteed améliora en 1680 l’instrument de David en y ajoutant une lentille focalisant l’image du soleil. Cet instrument fut longtemps apprécié des pilotes. Les instruments à double réflexion l’octant et en particulier le sextant virent le jour à partir du quadrant inventé par John Hadley en 1731. En 1758, apparurent les premiers sextants permettant par un jeu de miroirs, de superposer à l’image de l’horizon celle de l’astre visé et ainsi de mesurer l’angle de l’astre au-dessus de l’horizon.

Le chronomètre [2]

Les premières méthodes pour déterminer la longitude furent basées sur l’observation des astres. Une des méthodes consistait à mesurer les distances angulaires de la lune au soleil ou à une autre étoile et ensuite à se reporter à des tables pour tirer le résultat. Cette méthode nécessitait de très nombreux calculs demandant des connaissances mathématiques peu courantes chez les marins de l’époque et donnait une précision médiocre car il fallait au départ une grande exactitude dans les mesures. Une autre approche fut imaginée et se pratiquait en mesurant les éclipses de Jupiter. Mais cette dernière méthode demandait des lunettes avec un fort grossissement non utilisable à la mer.
Ces méthodes d’observations des astres avaient été imaginées car on ne maîtrisait pas la technique horlogère permettant d’avoir en mer l’heure avec précision.
C’est en 1714, que le parlement anglais lança, à l’initiative de Whiston, un concours international doté de prix importants à tous ceux qui apporteraient une solution satisfaisante à la détermination de la longitude.
La technique de l’horlogerie quoique prometteuse fut l’objet de nombreux déboires car il fallait non seulement obtenir une horloge précise mais aussi reproductible industriellement pour pouvoir équiper l’ensemble des navires.
Le gagnant du concours fut John Harrison, anglais de Barrow, qui inventa le chronomètre. Harrison était un homme d’origine modeste, sans formation théorique, mais très bon artisan. Il inventa, expérimenta, produisit la première horloge « parfaite » dénommée « H1 ». Celle-ci ne varia pas plus de 3 secondes sur 24 heures lors d’un voyage de Portsmouth à Lisbonne en 1736. Il produisit d’autres prototypes et en particulier l’horloge « H4 » dont une copie fut embarquée sur le bateau du capitaine James Cook en 1772 qui a son retour indiqua que ce chronomètre avait été d’une grande utilité. La preuve était donc faite que l’on conservait l’heure à bord d’un navire avec suffisamment de précision pour déterminer la longitude et aussi que ce chronomètre était reproductible.
Après ces essais concluants, les chronomètres furent régulièrement utilisés à partir de 1779 en mer car avec cette méthode les observations étaient simples, les calculs courts, et les résultats relativement précis.
En France, de nombreux essais furent réalisés en parallèle aux recherches anglaises, par P. Le Roy et F. Berthoud.

L’organisation des dépôts de cartes, de plans, de journaux et de mémoires...

Pour naviguer, il fallait comme nous l’avons vu précédemment non seulement de bonnes méthodes de navigation, de bons instruments mais aussi des documents nautiques de qualité.

L’organisation des dépôts de cartes en France [3]

En 1666, Colbert créa l’Académie des Sciences – la « Royal Society » avait été créée en 1660 et le « Royal Observatory of Greenwich » vit le jour en 1675 – et confia à Jean Dominique Cassini la direction de l’Observatoire de Paris en 1668. La première retombée utile pour les navigateurs fut la publication du « Neptune François » en 1693. Quelques années après, en 1699, un dépôt des archives de la Marine fut créé pour regrouper les documents de la Marine, des galères, des colonies du commerce et de la maison du Roi. En 1720, le conseil de la Marine chargea le Chevalier de Luynes, capitaine de vaisseau, d’isoler les documents concernant la Marine et les Colonies pour former le « Dépôt Général des cartes et plans, journaux et mémoires concernant la navigation ». Les premières cartes – suivant les explications de Bellin, ingénieur au Dépôt en 1741 - étaient dressées à partir de la compilation des Journaux de navigation ; la participation des ingénieurs à l’acquisition des données sur le terrain était exceptionnelle. En 1751, la Marine fit l’acquisition des originaux – plaques de cuivre – du « Neptune François » restés propriété de l’éditeur et Bellin fut chargé de leur mise à jour, pour une publication en 1753. Il publia, en 1764, un autre ouvrage, le « Petit Atlas Maritime » qui fut considéré comme un document clair et précis par les utilisateurs. Bellin mourut en 1772 et fut remplacé par J.N. Buache. Buache fit rentrer au Dépôt son cousin Charles François Beautemps-Beaupré, dès l’âge de 10 ans, comme commis du magasin. En 1785, ce dernier nommé ingénieur, participa à la préparation du « Neptune de la Baltique ». Ensuite, il mit au point une méthode moderne pour effectuer les relevés hydrographiques et fut le prometteur de la réalisation des cartes avec des ingénieurs à partir de relevés en mer.
D’autres institutions virent le jour pour faire évoluer les théories et les méthodes afin d’améliorer la précision dans la navigation. Ce fut l’Académie de Marine, créée en 1752, qui avait pour objectif d’« éclairer la pratique de la navigation en la soumettant à l’épreuve d’une théorie rigoureuse » et le Bureau des Longitudes, créé en 1795, qui renforçait les actions de l’Académie des Sciences, du Dépôt Général des cartes et de l’Académie de Marine pour améliorer les méthodes de détermination de la longitude et pour faire progresser les connaissances sur le magnétisme terrestre et l’horlogerie.

L’organisation des dépôts de cartes à Lorient [4]

Par délibération du 10 février 1762, la Compagnie des Indes décida de créer un dépôt des cartes et journaux de bord au port de Lorient. La garde du dépôt fut confiée à d’Après de Mannevilette. L’ensemble du dépôt de Lorient à la fin de la Compagnie des Indes et à la mort de d’Après de Mannevilette fut versé à Paris.
Mais la vie de d’Après de Mannevilette fut principalement consacrée à l’élaboration et à la correction d’un document utile au capitaine pour la navigation dans l’Océan Indien : Le Neptune Oriental. La première édition sortit en 1745. Ce document était un recueil de cartes et aussi un ensemble d’instructions nautiques rédigées à l’attention des capitaines. Deux éditions furent publiées du vivant de d’Après de Mannevilette et après sa mort, son frère, publia dix-huit nouvelles cartes dans un supplément édité en 1781. Le Neptune Oriental fut utilisé en France à partir de 1745 sur les vaisseaux de la Compagnie des Indes et en 1775, le roi acheta 400 exemplaires pour la Marine Royale et les écoles de gardes de la Marine. Le Neptune Oriental fut aussi diffusé en Angleterre car l’East India Company en acheta des exemplaires.

Page de garde du Neptune Oriental détenu au Service Historique de la Défense -département Marine à Lorient